CN214674018U - 一种井下电缆防扭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下电缆防扭装置，涉及石油工业井下作业电缆辅助下入工具技术领域，包括长度补偿组件、旋转组件和辅助组件，长度补偿组件包括套管、补偿杆和锁环，套管下部外壁设有外螺纹，套管下部滑动套装在补偿杆上；锁环套装在补偿杆上及套管下端，并与二者通过螺纹可拆卸连接；旋转组件包括双瓣套、外壳体、内锥体、锥座、锁套和补偿腔壳体，双瓣套夹持在补偿杆和外壳体外侧对应位置且分别与其固定连接和转动连接，锁套套装在双瓣套上；锥座套装在内锥体上并固定在外壳体中；通过本装置可以快速把电缆通过滚筒下井时产生的扭矩破解掉，从而防止电缆下井过程中的损坏，同时提高了安装作业效率。

Description

一种井下电缆防扭装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业井下作业电缆辅助下入工具技术领域，具体涉及一种井下电缆防扭装置。

背景技术

在石油工业连续油管钻井施工中，根据控制、测试等施工需要，需要把连续油管侧钻井的地面控制、测试的电缆下入到连续油管内，但是由于所有的下井电缆都是二层钢丝网作为外铠皮且扭力不平衡，拉力加大时，电缆轴向拉伸、直径变小、产生旋转；反之拉力减小时，电缆受到挤压则缩短、直径变大、又会反向旋转。总之，电缆下井时，电缆的自由旋转是损坏电缆的主要根源。

为解决以上问题，一般都使用马龙头作为下井电缆的连接装置。在现有技术中，作为连接仪器和电缆的马龙头应用广泛，如：

一种井下仪器马龙头安全装置，主要由电缆接头总成和打捞组件组成，电缆接头通过卡块对打捞组件定位，壳体组件下部与仪器接头连接，而装置内部没有电缆破扭防扭结构。另外，一种测井马龙头主要由鱼雷接头、打捞头、密封接头、安全接力棒等组成，装置内部也没有电缆破扭、防扭结构。又如，一种改进的用于地球物理测井作业的电缆仪器方便连接的马龙头，用一个连接螺帽把外壳和密封接头连接在一起，内部仍没有电缆破扭防扭结构。

又如，一种专利号为202020175772.X的“一种井下作业用马龙头”，也是由电缆锁定接头，电力传导机构和电缆防扭机构组成，其防扭机构设有防扭轴承、下旋转接头和防扭轴，防扭轴设有电缆通孔，防扭轴承安装在防扭轴的上部外壁中并且卡在下旋转接头与上旋转接头之间，设有轴承等旋转机构，这种结构复杂，虽然有防扭装置，但是安装特别困难，在安装时很容易造成马龙头损坏等隐患事故，在以后的使用中很容易出现故障。

综上所述，在已有的公开技术中，尚未发现一种结构简单，容易操作连接，并且不容易出现故障的一种电缆锁紧破扭释放连接装置及其使用方法；因此，急需一种能够对下井电缆锁紧破扭连接装置，以保护电缆，降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供了一种井下电缆防扭装置。

本实用新型的技术方案是：一种井下电缆防扭装置，包括长度补偿组件、旋转组件和辅助组件，所述长度补偿组件包括套管、补偿杆和锁环，所述套管下部外壁设有外螺纹，套管下部滑动套装在补偿杆上；所述锁环套装在补偿杆上及套管下端，并与二者通过螺纹可拆卸连接；

所述旋转组件包括双瓣套、外壳体、内锥体、锥座、锁套和补偿腔壳体，所述双瓣套由两个相同的半筒体构成，内壁上设有上环状台和下环状台，所述上环状台内侧的双瓣套内壁上设有若干固定键；所述补偿杆下部外壁上设有与上环状台适配的上环状槽，下端外壁上设有与固定键适配的键槽；所述外壳体上部外壁上设有与下环状台适配的下环状槽，所述外壳体与补偿杆同轴设置，所述双瓣套夹持在补偿杆和外壳体外侧对应位置且分别与其固定连接和转动连接，所述锁套套装在双瓣套上；所述锥座套装在内锥体上并固定在外壳体中，所述内锥体内设有电缆芯通孔；所述补偿腔壳体上部套装在长度补偿组件和旋转组件外侧并与之间隙配合，上端与套管固定连接；

所述辅助组件包括上接头、轴承和转动套，所述上接头固定安装在套管上端，所述轴承卡在上接头与套管之间，所述转动套的外径略小于上接头的内径，转动套下端外沿设有环状座；所述转动套转动设置在上接头内腔中，其下端的环状座卡在轴承与套管之间。

优选的，所述套管侧壁上设有第一进油孔，管壁内设有与补偿腔壳体内腔及轴承连通的进油通道，所述第一进油孔与进油通道连通；所述补偿腔壳体上设有与其内腔连通的第二进油孔。

优选的，所述上接头和转动套上端均设有便于电缆通过的内倒角。

优选的，所述转动套与上接头内壁之间设有若干密封圈。

优选的，所述内锥体为枣核体，所述外壳体内腔上部与内锥体上半部适配，所述锥座内腔与内锥体下半部适配。

优选的，还包括对接组件，所述对接组件包括下接头、插针和电缆密封插，所述下接头固定安装在补偿腔壳体下端，所述插针末端安装在下接头中，上端伸入到补偿腔壳体的下部内腔中；所述电缆密封插固定安装在下接头底部内腔中且与插针末端连接。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

当井下作业或使用连续油管钻井或者侧钻井时，把本装置作为井下作业仪器或者连续油管与井下工具串之间的连接部件，成为井口控制装置、测试装置与井下工具串之间的连接纽带；通过本装置可以快速把电缆通过滚筒下井时产生的扭矩破解掉，从而防止电缆下井过程中的损坏，在提高安装作业效率的同时，还防止了由此引起的井下作业失败；使用本装置显著缩短了电缆的下井时间，提高了安装施工效率，有效降低了生产成本，具有显著的经济效益和社会效益以及很好的使用效果和应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处的放大图；

图3为补偿杆的结构示意图；

图4为双瓣套的结构示意图；

图5为外壳体的结构示意图。

图中：1、套管，101、第一进油孔，102、进油通道，2、补偿杆，201、上环状槽，202、键槽，3、锁环，4、双瓣套，401、上环状台，402、下环状台，403、固定键，5、外壳体，501、下环状槽，6、锁套，7、内锥体，701、电缆芯通孔，8、锥座，9、补偿腔壳体，901、第二进油孔，10、上接头，11、轴承，12、转动套，13、密封圈，14、下接头，15、插针，16、电缆密封插。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例一

参照图1所示，一种井下电缆防扭装置，包括长度补偿组件、旋转组件和辅助组件，长度补偿组件包括套管1、补偿杆2和锁环3，套管1下部外壁设有外螺纹，套管1下部滑动套装在补偿杆2上；锁环3套装在补偿杆2上及套管1下端，并与二者通过螺纹可拆卸连接；

参照图2-5所示，旋转组件包括双瓣套4、外壳体5、内锥体7、锥座8、锁套6和补偿腔壳体9，双瓣套4由两个相同的半筒体构成，内壁上设有上环状台401和下环状台402，上环状台401内侧的双瓣套4内壁上设有若干固定键403；补偿杆2下部外壁上设有与上环状台401适配的上环状槽201，下端外壁上设有与固定键403适配的键槽202；外壳体5上部外壁上设有与下环状台402适配的下环状槽501，外壳体5与补偿杆2同轴设置；双瓣套4夹持在补偿杆2和外壳体5外侧对应位置且分别与其固定连接和转动连接，锁套6套装在双瓣套4上；锥座8套装在内锥体7上并固定在外壳体5中，内锥体7内设有电缆芯通孔701；补偿腔壳体9上部套装在长度补偿组件和旋转组件外侧并与之间隙配合，上端与套管1固定连接；

辅助组件包括上接头10、轴承11和转动套12，上接头10固定安装在套管1上端，轴承11卡在上接头10与套管1之间，转动套12的外径略小于上接头10的内径，转动套12下端外沿设有环状座；转动套12转动设置在上接头10内腔中，其下端的环状座卡在轴承11与套管1之间；更为详细的，转动套12与上接头10内壁之间设有一组密封圈13。

为了便于电缆顺利进入本装置，本实施例的上接头10和转动套12上端均设有便于电缆通过的内倒角。

本实施例还包括对接组件，对接组件包括下接头14、插针15和电缆密封插16，下接头14固定安装在补偿腔壳体9下端，插针15末端安装在下接头14中，上端伸入到补偿腔壳体9的下部内腔中；电缆密封插16固定安装在下接头14底部内腔中且与插针15末端连接。

本实用新型在使用时，包括以下步骤：

（1）将电缆依次穿过上接头10、转动套12、套管1，从补偿杆2中穿出一小段；

（2）将电缆端部的外铠皮剥开，用内锥体7套在电缆内铠，用锥座8压紧电缆外铠后与外壳体5装配成一体；

（3）使用双瓣套4夹住外壳体5和补偿杆2，再用锁套6包裹住双瓣套4，此时外壳体5带着电缆可以进行转动；

（4）进行电缆长度补偿：手动转动补偿杆2使电缆向前伸出指定长度；

（5）电缆长度补偿后，通过拧紧锁环3将补偿杆2与套管1组装成一体，防止补偿杆2来回移动；

（6）将补偿腔壳体9安装到套管1上，并安装对接组件，使插针15插入电缆芯线中完成对接；

（7）最后将本装置和电缆下入井内；在下井过程中，当电缆发生扭转时，电缆带动外壳体5一起转动，从而破坏电缆扭转力；电缆在转动时，转动套12可辅助电缆一同旋转，从而大大减弱电缆转动时与本装置的摩擦阻力。

通过本装置可以快速把电缆通过滚筒下井时产生的扭矩破解掉，从而防止电缆下井过程中的损坏，在提高安装作业效率的同时，还防止了由此引起的井下作业失败；使用本装置显著缩短了电缆的下井时间，提高了安装施工效率，有效降低了生产成本，具有显著的经济效益和社会效益以及很好的使用效果和应用价值。

实施例二

作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增设了润滑系统，具体为：

本实施例的套管1侧壁上设有第一进油孔101，管壁内设有与补偿腔壳体9内腔及轴承11连通的进油通道102，第一进油孔101与进油通道102连通；此外，补偿腔壳体9上设有与其内腔连通的第二进油孔901。

在使用时，润滑油可以经第一进油孔101、进油通道102进入到电缆补偿腔和轴承11腔内，又可经第二进油孔901进入到电缆补偿腔，此设置实现了对旋转组件和辅助组件的充分润滑，使其转动更为顺畅，进一步提升了本装置的工作效率。

实施例三

作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例二的基础上对旋转组件的结构进行了优化，具体为：

参照图2所示，本实施例的内锥体7为枣核体，外壳体5内腔上部与内锥体7上半部适配，锥座8内腔与内锥体7下半部适配，三者相互之间的锥度相符；在使用装配时，由于本实施例中的内锥体7、外壳体5及锥座8与电缆外铠的接触面积增大，所以三者对电缆外铠的挤压更为紧实，有效避免了外壳体5携带电缆转动时电缆脱落事故的发生。

本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种井下电缆防扭装置，其特征在于：包括长度补偿组件、旋转组件和辅助组件，所述长度补偿组件包括套管、补偿杆和锁环，所述套管下部外壁设有外螺纹，套管下部滑动套装在补偿杆上；所述锁环套装在补偿杆上及套管下端，并与二者通过螺纹可拆卸连接；

所述旋转组件包括双瓣套、外壳体、内锥体、锥座、锁套和补偿腔壳体，所述双瓣套由两个相同的半筒体构成，内壁上设有上环状台和下环状台，所述上环状台内侧的双瓣套内壁上设有若干固定键；所述补偿杆下部外壁上设有与上环状台适配的上环状槽，下端外壁上设有与固定键适配的键槽；所述外壳体上部外壁上设有与下环状台适配的下环状槽，所述外壳体与补偿杆同轴设置，所述双瓣套夹持在补偿杆和外壳体外侧对应位置且分别与其固定连接和转动连接，所述锁套套装在双瓣套上；所述锥座套装在内锥体上并固定在外壳体中，所述内锥体内设有电缆芯通孔；所述补偿腔壳体上部套装在长度补偿组件和旋转组件外侧并与之间隙配合，上端与套管固定连接；

所述辅助组件包括上接头、轴承和转动套，所述上接头固定安装在套管上端，所述轴承卡在上接头与套管之间，所述转动套的外径略小于上接头的内径，转动套下端外沿设有环状座；所述转动套转动设置在上接头内腔中，其下端的环状座卡在轴承与套管之间。

2.根据权利要求1所述的一种井下电缆防扭装置，其特征在于：所述套管侧壁上设有第一进油孔，管壁内设有与补偿腔壳体内腔及轴承连通的进油通道，所述第一进油孔与进油通道连通；所述补偿腔壳体上设有与其内腔连通的第二进油孔。

3.根据权利要求1所述的一种井下电缆防扭装置，其特征在于：所述上接头和转动套上端均设有便于电缆通过的内倒角。

4.根据权利要求1或3所述的一种井下电缆防扭装置，其特征在于：所述转动套与上接头内壁之间设有若干密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种井下电缆防扭装置，其特征在于：所述内锥体为枣核体，所述外壳体内腔上部与内锥体上半部适配，所述锥座内腔与内锥体下半部适配。

6.根据权利要求1所述的一种井下电缆防扭装置，其特征在于：还包括对接组件，所述对接组件包括下接头、插针和电缆密封插，所述下接头固定安装在补偿腔壳体下端，所述插针末端安装在下接头中，上端伸入到补偿腔壳体的下部内腔中；所述电缆密封插固定安装在下接头底部内腔中且与插针末端连接。

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